TW202211774A

TW202211774A - 均溫板及具有該均溫板之電子裝置

Info

Publication number: TW202211774A
Application number: TW109131325A
Authority: TW
Inventors: 洪銀樹; 尹佐國; 李明聰
Original assignee: 建準電機工業股份有限公司
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2022-03-16
Also published as: CN213426738U; TWI749763B; CN114173520A

Abstract

一種均溫板及具有該均溫板之電子裝置，用以解決習知電子裝置散熱效率不佳的問題。該均溫板係包含：一第一片體；一第二片體，該第一片體及該第二片體的其中至少一者具有一容槽，該第二片體與該第一片體結合形成一腔室；至少一第三片體，位於該腔室內並連接於該第一片體或該第二片體，該第三片體具有一槽部，該槽部的開口朝向前述連接的該第一片體或該第二片體，前述連接的該第一片體或該第二片體遮蓋該槽部以形成至少一容室；及一工作液體，填充於該腔室及該容室。

Description

均溫板及具有該均溫板之電子裝置

本發明係關於一種均溫板及電子裝置，尤其是一種可幫助電子裝置維持適當工作溫度的均溫板及具有該均溫板之電子裝置。

一般電子裝置的晶片在工作時是主要熱源，而散熱不僅是為了降低晶片自身溫度、使其不會超過要求的工作溫度，同時還可以避免電子裝置局部過熱。目前電子裝置之散熱方式，主要係將一均溫板設於該電子裝置的內部，該均溫板可以具有一槽室填充有一工作液體，且該槽室可以對位該熱源；如此，該熱源可以加熱該均溫板內的工作液體並使該工作液體氣化，並利用該工作液體氣液相的變化機制來達成熱能傳遞以達到散熱目的。

然而，上述習知的均溫板，由於該均溫板僅具有一槽室，該均溫板僅由該槽室內的工作液體對該熱源散熱，當該熱源的溫度過高時，該工作液體對該熱源的散熱效果有限，使得該工作液體難以對該熱源有效地散熱，使該熱源處無法維持在適當的工作溫度，進而造成電子裝置出現局部過熱現象，導致電子裝置內部的散熱效率降低。

有鑑於此，習知的均溫板確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種均溫板，係可以易於進行散熱者。

本發明的次一目的是提供一種具有該均溫板之電子裝置，避免該電子裝置的工作溫度過高而可以達到良好的散熱效能者。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的均溫板，包含：一第一片體；一第二片體，該第一片體及該第二片體的其中至少一者具有一容槽，該第二片體與該第一片體結合形成一腔室；至少一第三片體，位於該腔室內並連接於該第一片體或該第二片體，該第三片體具有一槽部，該槽部的開口朝向前述連接的該第一片體或該第二片體，前述連接的該第一片體或該第二片體遮蓋該槽部以形成至少一容室；及一工作液體，填充於該腔室及該容室。

本發明具有該均溫板之電子裝置，包含：一機殼；一電子模組，位於該機殼中並具有至少一發熱區；一前述的均溫板，設於該機殼中，且連接該第三片體的該第一片體或該第二片體接觸該發熱區。

據此，本發明的均溫板及具有該均溫板之電子裝置，該均溫板係可以置入該電子裝置的機殼中，利用該容室位於該腔室內，且該腔室及該容室均填充有該工作液體，該均溫板可以由該容室內的工作液體吸收熱能，該容室內的工作液體可以從液態蒸發成氣態，接著，該腔室內的工作液體可以迅速吸收該容室內的熱能，使該容室內的工作液體可以迅速由氣態冷凝成液態吸熱，使該腔室內的工作液體可以進一步對該容室內的工作液體降溫，進而幫助該電子模組散熱以維持適當的工作溫度，可以避免該電子模組的工作溫度過高，係可以達到提供良好散熱效能的功效。

其中，該容室最大寬度可以為該腔室最大寬度的1/4～3/4倍。如此，使該容室內可以填充足夠的工作液體，係具有提升散熱效果的功效。

其中，該至少一第三片體的數量可以為數個。如此，各該第三片體可以分別對位不同的發熱區，係具有提升散熱效率的功效。

其中，該數個容室的面積總和與該腔室的面積比可以為1/5～4/5。如此，使該數個容室內可以具有足夠空間填充該工作液體，係具有提升散熱效果的功效。

其中，該數個容室中的至少兩個可以填充有不同的工作液體。如此，可以增加該工作液體氣液相的循環速度，係具有提供較佳的散熱效果的功效。

其中，該數個槽部可以不相連通。如此，係具有可以避免各自的工作液體相流通的功效。

其中，該腔室及該容室內的工作液體可以不同。如此，不同沸點的工作液體可以對應到不同發熱區的熱源，當散熱需求不高時，可以選擇價格較為平價的工作液體，係具有達到節省成本的功效。

其中，該腔室內之工作液體的比熱可以大於該容室內之工作液體的比熱。如此，係可以大量吸收由該容室傳遞至該腔室的熱能，可以加速該容室內的工作液體由氣態冷凝成液態吸熱，係具有達到快速除熱的功效。

其中，該腔室可以填充有兩種工作液體。如此，藉由該工作液體的沸點不同，可以增加該工作液體氣液相的循環速度，係具有提供較佳的散熱效果的功效。

其中，該至少一容室可以填充有兩種工作液體。如此，藉由各該工作液體的沸點不同，可以增加各該工作液體氣液相的循環速度，係具有提供較佳的散熱效果的功效。

其中，該容室與該第三片體以外的腔室可以不連通。如此，係具有可以避免該容室內的工作液體外流的功效。

其中，該至少一第三片體可以對位該至少一發熱區，該至少一第三片體的槽部開口可以朝向該至少一發熱區。如此，可以確保該工作液體充分吸收該至少一發熱區的熱能，係具有提升散熱效率的功效。

其中，該槽部與該發熱區的面積比可以為1～4。如此，可以使該工作液體具有足夠的蒸發空間，可以確保該容室內的工作液體對整個該發熱區進行散熱，係具有提升散熱效果的功效。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1、3圖所示，其係本發明均溫板J的第一實施例，係包含一第一片體1、一第二片體2、至少一第三片體3及一工作液體4，該第二片體2結合該第一片體1並形成一腔室S，該至少一第三片體3結合該第一片體1或該第二片體2並形成一容室T，該工作液體4填充於該腔室S及該容室T。

請參照第1圖所示，該第一片體1可以例如為銅、鈦、不鏽鋼或鋁等導熱性能之材質所製成，該第一片體1具有一容槽11，該容槽11係可以以沖壓、壓鑄、乾式蝕刻、濕式蝕刻或電漿蝕刻等加工方式形成，使該容槽11的周緣具有一環邊12，本發明不予加以限制；如此，係可以簡單的於該第一片體1形成該容槽11，並且藉由蝕刻係可以精準以小於mm為單位來控制該容槽11深度，例如在小型電子產品中，薄型化的該均溫板J厚度係小於等於1mm，藉由蝕刻的方式係可以於薄型化的該均溫板J中形成該容槽11，係具有降低加工難度的作用。

請參照第1、2圖所示，該第二片體2可以例如為銅、鈦、不鏽鋼或鋁等導熱性能之材質所製成，該第二片體2具有一內表面20，該內表面20朝向該第一片體1，該第二片體2可以結合該第一片體1的環邊12，該第二片體2可以遮蓋該容槽11以形成該腔室S。

另外，該第二片體2與該第一片體1的結合方式本發明不加以限制，例如：該第二片體2可以選擇黏貼、鑲入或鎖固等方式結合於該第一片體1；在本實施例中，係選擇使將第二片體2的內表面20雷射銲接於該第一片體1，使該第一片體1及該第二片體2能夠確實銲接結合而不會產生縫隙，以使該腔室S可以形成密封，同時還可以提升該均溫板J的結構強度。

請參照第2、3圖所示，該至少一第三片體3可以例如為銅、鈦、不鏽鋼或鋁等導熱性能之材質所製成，該至少一第三片體3位於該腔室S內，該至少一第三片體3可以連接於該第一片體1或該第二片體2，該至少一第三片體3具有一槽部31，該槽部31的開口31a可以朝向該第一片體1的該容槽11或該第二片體2的內表面20，在本實施例中，該至少一第三片體3連接於該第二片體2，該槽部31的開口31a朝向該第二片體2的內表面20，該第二片體2可以遮蓋該槽部31以形成該容室T。其中，該容室T與該第三片體3以外的腔室S較佳不連通，避免該容室T內的工作液體4外流；且該腔室S內之工作液體4的比熱（即熱容量）可以大於該容室T內之工作液體4的比熱，如此，該腔室S內之工作液體4的熱容量較大，係可以大量吸收由該容室T傳遞至該腔室S的熱能，可以加速該容室T內的工作液體4由氣態冷凝成液態吸熱，係可以達到快速除熱的作用。

另外，該至少一第三片體3與該第二片體2的結合方式本發明不加以限制，例如：該至少一第三片體3可以選擇黏貼、鑲入或鎖固等方式結合於該第二片體2；在本實施例中，係選擇使該第二片體2的內表面20雷射銲接於該至少一第三片體3，使該至少一第三片體3及該第二片體2能夠確實銲接結合而不會產生縫隙，以使該容室T可以形成密封，同時還可以提升該均溫板J的結構強度。其中，該容室T最大寬度D2較佳為該腔室S最大寬度D1的1/4～3/4倍，使該容室T內可以填充足夠的工作液體4。

請參照第3圖所示，該工作液體4可以為水、酒精或其他低沸點之液體；較佳地，該工作液體4係可以為不導電之液體，該工作液體4可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，進而利用該工作液體4氣液相的變化機制來達成熱能傳遞；並藉由該腔室S及該容室T內為封閉狀態，係可以避免該工作液體4形成氣態後散失，以及避免內部因為空氣佔據，而壓縮到該工作液體4形成氣態後的空間，進而影響到散熱效率。

請參照第3、4圖所示，組裝好的均溫板J可以置入一電子裝置E的一機殼5中，並使該第一片體1或該第二片體2接觸位於該機殼5中的一電子模組6的一發熱區61，在本實施例中，係由該第二片體2接觸該電子模組6的發熱區61，且該至少一第三片體3可以對位該至少一發熱區61，該至少一槽部31的開口31a可以朝向該至少一發熱區61，以確保該容室T內的工作液體4可以充分吸收該至少一發熱區61的熱能，具有提升散熱效率的作用。較佳地，該槽部31與該發熱區61的面積比可以為1～4，係可以使該工作液體4具有足夠的蒸發空間，確保該容室T內的工作液體4可以對整個該發熱區61進行散熱。

在該電子裝置E運作的過程中，可以在該至少一發熱區61的溫度上升時，該容室T內的工作液體4可以從液態吸收熱能而蒸發成氣態，以便由該容室T內的工作液體4吸收該至少一發熱區61的熱能；並藉由該容室T位於該腔室S內，該腔室S內的工作液體4可以迅速吸收該容室T內的熱能，使該容室T內的工作液體4可以迅速由氣態冷凝成液態吸熱，使該腔室S內的工作液體4可以進一步對該容室T內的工作液體4降溫，係可以有效帶離該至少一發熱區61的熱能，進而幫助該電子模組6散熱以維持適當的工作溫度，可以避免該電子模組6的工作溫度過高，係可以達到提供良好散熱效能的功效。此外，由於該腔室S內之工作液體4的比熱大於該容室T內之工作液體4的比熱，因此，可以大量吸收由該容室T傳遞至該腔室S的熱能，從而可以加速該容室T內的工作液體4由氣態冷凝成液態吸熱，係可以達到快速除熱的作用。其中，該均溫板J所適用的電子裝置E可例如但不限於手機、平板電腦、掌上型遊戲機、筆記型電腦、桌上型電腦、照相器材、智慧穿戴裝置、AR/VR眼鏡或電子醫療器材等。

特別說明的是，該容室T內的工作液體4，係可以依該至少一發熱區61的需求而填充不同沸點的工作液體4；如此，不同沸點的工作液體4可以對應到不同發熱區61的熱源，當散熱需求不高時，可以選擇價格較為平價的工作液體4，係可以達到節省成本的作用。又，該腔室S可以填充有兩種工作液體4，或該容室T亦可以填充有兩種工作液體4；如此，藉由該工作液體4的沸點不同，可以增加該工作液體4氣液相的循環速度，係可以提供較佳的散熱效果。

請參照第5、6、7圖所示，其係本發明均溫板J的第二實施例，該第二片體2亦可以具有一容槽21，該容槽21同樣係能夠以沖壓、壓鑄或上述蝕刻製程的方式所形成，使該容槽21周緣形成一環邊22，該第二片體2的環邊22係可以與該第一片體1的環邊12相疊合，使該第二片體2的容槽21及該第一片體1的容槽21可以共同形成該腔室S。

此外，該第三片體3的數量為數個，使各該第三片體3可以分別對位不同的發熱區61，使各該容室T內的工作液體4可以分別對不同的發熱區61進行散熱，係可以提升散熱效率，在本實施例中，該第三片體3的數量係以兩個來做說明；其中，各該第三片體3的形狀，係以各該槽部31不相連通以避免各自的工作液體相流通為原則，本發明不加以限制，亦不以本實施例所揭露之圖式為限。又，該數個容室T的面積總和與該腔室S的面積比較佳為1/5～4/5，使該數個容室T內可以具有足夠空間填充該工作液體4。此外，該數個容室T亦可以分別填充有不同的工作液體4，可以增加該工作液體4氣液相的循環速度，係可以提供較佳的散熱效果。

請參照第7、8圖所示，如此，該數個第三片體3可以對位該數個發熱區61，各該槽部31的開口31a可以朝向該數個發熱區61，各該容室T內的工作液體4吸收各該發熱區61的熱能，且該腔室S內的工作液體4可以進一步對各該容室T內的工作液體4降溫，使該數個第三片體3內的工作液體4可以有效分別對該數個發熱區61進行散熱，可以避免該電子模組6的工作溫度過高，係可以達到提供良好散熱效能的功效。

綜上所述，本發明的均溫板及具有該均溫板之電子裝置，該均溫板係可以置入該電子裝置的機殼中，利用該容室位於該腔室內，且該腔室及該容室均填充有該工作液體，該均溫板可以由該容室內的工作液體吸收熱能，該容室內的工作液體可以從液態蒸發成氣態，接著，該腔室內的工作液體可以迅速吸收該容室內的熱能，使該容室內的工作液體可以迅速由氣態冷凝成液態吸熱，使該腔室內的工作液體可以進一步對該容室內的工作液體降溫，進而幫助該電子模組散熱以維持適當的工作溫度，可以避免該電子模組的工作溫度過高，係可以達到提供良好散熱效能的功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

﹝本發明﹞ 1:第一片體 11:容槽 12:環邊 2:第二片體 20:內表面 21:容槽 22:環邊 3:第三片體 31:槽部 31a:開口 4:工作液體 5:機殼 6:電子模組 61:發熱區 D1:最大寬度 D2:最大寬度 E:電子裝置 J:均溫板 S:腔室 T:容室

［第1圖］本發明第一實施例的分解立體圖。［第2圖］本發明第一實施例的組合上視圖。［第3圖］沿第2圖的A-A線剖面圖。［第4圖］本發明第一實施例與電子裝置的分解立體圖。［第5圖］本發明第二實施例的分解立體圖。［第6圖］本發明第二實施例的組合上視圖。［第7圖］沿第6圖的B-B線剖面圖。［第8圖］本發明第二實施例與電子裝置的分解立體圖。

1:第一片體

11:容槽

12:環邊

2:第二片體

20:內表面

3:第三片體

31:槽部

31a:開口

4:工作液體

D1:最大寬度

D2:最大寬度

J:均溫板

S:腔室

T:容室

Claims

一種均溫板，包含：一第一片體；一第二片體，該第一片體及該第二片體的其中至少一者具有一容槽，該第二片體與該第一片體結合形成一腔室；至少一第三片體，位於該腔室內並連接於該第一片體或該第二片體，該第三片體具有一槽部，該槽部的開口朝向前述連接的該第一片體或該第二片體，前述連接的該第一片體或該第二片體遮蓋該槽部以形成至少一容室；及一工作液體，填充於該腔室及該容室。
如請求項1之均溫板，其中，該容室最大寬度為該腔室最大寬度的1/4～3/4倍。
如請求項1之均溫板，其中，該至少一第三片體的數量為數個。
如請求項3之均溫板，其中，該數個容室的面積總和與該腔室的面積比為1/5～4/5。
如請求項3之均溫板，其中，該數個容室中的至少兩個填充有不同的工作液體。
如請求項3之均溫板，其中，該數個槽部不相連通。
如請求項1之均溫板，其中，該腔室及該容室內的工作液體不同。
如請求項7之均溫板，其中，該腔室內之工作液體的比熱大於該容室內之工作液體的比熱。
如請求項1之均溫板，其中，該腔室填充有兩種工作液體。
如請求項1之均溫板，其中，該至少一容室填充有兩種工作液體。
如請求項1之均溫板，其中，該容室與該第三片體以外的腔室不連通。
一種電子裝置，包含：一機殼；一電子模組，位於該機殼中並具有至少一發熱區；及一如請求項1至11中任一項之均溫板，設於該機殼中，且連接該第三片體的該第一片體或該第二片體接觸該發熱區。
如請求項12之電子裝置，其中，該至少一第三片體對位該至少一發熱區，該至少一槽部的開口朝向該至少一發熱區。
如請求項13之電子裝置，其中，該槽部與該發熱區的面積比為1～4。